甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有工藝尾氣利用率不高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜的問題，其方案是，首先對甲醇原料進(jìn)行過濾；過濾后的甲醇進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)和二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)；進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)和二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的氣體各自進(jìn)行反應(yīng)，二甲醚和甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)氣反應(yīng)后形成大量的可燃性尾氣，對該可燃性尾氣進(jìn)行收集，將收集的可燃性尾氣作為鍋爐系統(tǒng)的燃料，該鍋爐系統(tǒng)生成的大量的水蒸氣供給二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)，在二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)換熱后形成的冷凝水從新作為鍋爐系統(tǒng)的補(bǔ)充水，本發(fā)明利用甲醛、二甲醚的工藝特性，將在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱及尾氣利用起來滿足自身的工藝需要，解決了甲醛和二甲醚在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢熱廢水的問題。
【專利說明】甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甲醛和二甲醚生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是涉及一種甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]甲醛是工業(yè)生產(chǎn)的重要原材料，廣泛應(yīng)用于樹脂、塑料、皮革、紙張和纖維等的生產(chǎn)，在人們的生產(chǎn)生活中起著極其重要的作用。為提高甲醛的生產(chǎn)能力以及利用其尾氣，現(xiàn)有的技術(shù)在傳統(tǒng)甲醛生產(chǎn)工藝上逐漸發(fā)展出了多種生產(chǎn)工藝，包括尾氣循環(huán)工藝、低轉(zhuǎn)化無醇工藝和煙氣循環(huán)工藝等。
[0003]甲醛生產(chǎn)中每生產(chǎn)一噸甲醛產(chǎn)品，將產(chǎn)生37%尾氣，約600多立方，這些尾氣中含有氫氣18-20%、一氧化碳、甲烷、氧氣各0.5%，二氧化碳5%、氮?dú)?2-74%、水和微量甲醛、甲醇等，其中約有20%左右可燃?xì)?，其熱值?100—2300kj/m3。
[0004]而二甲醚生產(chǎn)中需要消耗較大量水蒸汽，生產(chǎn)過程中需要將蒸汽鍋爐產(chǎn)生的1.0Mpa200°C左右的蒸汽送往二甲醚生產(chǎn)系統(tǒng)中使用；因此甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中和二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的可燃性氣體和水蒸氣能夠聯(lián)合補(bǔ)充使用，使得兩者的反應(yīng)系統(tǒng)形成互補(bǔ)。
[0005]現(xiàn)在人們普遍都知道甲醛氣有害，生產(chǎn)甲醛廠若自然排放或燃燒排放都會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染特別對人身健康造成威脅。但是甲醛尾氣中含有氫、甲烷、一氧化碳等可燃性氣體，若是能夠利用起來便是清潔能源，利用方式有多種多樣但工藝都比較復(fù)雜投資也比較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，目的在于解決現(xiàn)有工藝尾氣利用率不高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜的問題。
[0007]其技術(shù)方案是，包括以下步驟:
步驟一:對粗甲醇原料進(jìn)行過濾；
步驟二:過濾后的甲醇進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)和二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)，進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇與空氣混合，對甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇和空氣進(jìn)行預(yù)熱；對進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇進(jìn)行預(yù)熱；
步驟三:甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中預(yù)熱后的氣體預(yù)熱后進(jìn)入氧化反應(yīng)器并在催化劑的作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)；進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行脫水反應(yīng)；
步驟四:甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體進(jìn)入吸收塔，利用水對甲醛氣體進(jìn)行吸收，不溶于水的可燃性氣體作為燃料對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行加熱，鍋爐系統(tǒng)加熱后產(chǎn)生的水蒸氣對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇進(jìn)行預(yù)熱，水蒸氣在對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇加熱過程中形成的冷凝水再次返回鍋爐系統(tǒng)；對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體進(jìn)行精餾，精餾的產(chǎn)品在進(jìn)行冷凝后進(jìn)行氣液分離，其中氣相部分通過洗滌塔進(jìn)行洗滌，洗滌后不溶于洗滌液的氣體作為燃料鍋爐系統(tǒng)；
步驟五:對甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醛吸收液進(jìn)行收集；收集二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中氣液分離后的不凝氣中甲醇及二甲醚。
[0008]本發(fā)明充分利用甲醛和二甲醚的生產(chǎn)工藝特性，將二者在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱及尾氣利用起來以提供自身的工藝需要，大大降低了傳統(tǒng)甲醛和二甲醚在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢熱廢水的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011]如圖1所示，甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
步驟一:對粗甲醇原料進(jìn)行過濾；
步驟二:過濾后的甲醇進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)和二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)，進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇與空氣混合，對甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇和空氣進(jìn)行預(yù)熱；對進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇進(jìn)行預(yù)熱；
步驟三:甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中預(yù)熱后的氣體預(yù)熱后進(jìn)入氧化反應(yīng)器并在催化劑的作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)；進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行脫水反應(yīng)；
步驟四:甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體進(jìn)入吸收塔，利用水對甲醛氣體進(jìn)行吸收，不溶于水的可燃性氣體作為燃料對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行加熱，鍋爐系統(tǒng)加熱后產(chǎn)生的水蒸氣對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇進(jìn)行預(yù)熱，水蒸氣在對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇加熱過程中形成的冷凝水再次返回鍋爐系統(tǒng)；對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體進(jìn)行精餾，精餾的產(chǎn)品在進(jìn)行冷凝后進(jìn)行氣液分離，其中氣相部分通過洗滌塔進(jìn)行洗滌，洗滌后不溶于洗滌液的氣體作為燃料鍋爐系統(tǒng)；
步驟五:對甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醛吸收液進(jìn)行收集；收集二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中氣液分離后的不凝氣中甲醇及二甲醚。
[0012]所說的步驟一，甲醇原料存儲在甲醇罐區(qū)，甲醇罐內(nèi)甲醇經(jīng)甲醇泵將甲醇送入甲醇高位槽，經(jīng)過甲醇高位槽的甲醇進(jìn)入甲醇過濾器。
[0013]所說的步驟二，過濾完畢的甲醇送入蒸發(fā)塔，所說的空氣經(jīng)空氣過濾器過濾之后再經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入蒸發(fā)塔，進(jìn)入蒸發(fā)塔中的氧氣與甲醇的質(zhì)量比例為0.38-0.42，對進(jìn)入蒸發(fā)塔的甲醇和空氣進(jìn)行預(yù)熱，使其溫度處于105-120°C;進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中過濾后的甲醇經(jīng)甲醇緩沖槽后依次流經(jīng)廢液冷卻器、甲醇蒸發(fā)器、甲醇回收塔和氣體換熱器，甲醇回收塔由水蒸氣進(jìn)行加熱，水蒸氣由鍋爐系統(tǒng)供給，水蒸氣經(jīng)換熱冷卻形成的冷凝水經(jīng)鍋爐循環(huán)管道再次進(jìn)入鍋爐，甲醇的脫水反應(yīng)中形成反應(yīng)氣，反應(yīng)氣攜帶脫水反應(yīng)中所形成的大量熱，反應(yīng)氣經(jīng)管道流經(jīng)甲醇蒸發(fā)器，對甲醇蒸發(fā)器中的甲醇進(jìn)行加熱。
[0014]所說的步驟三，甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中預(yù)熱后的氣體在預(yù)熱完畢后經(jīng)阻火器連接二級過濾器，對預(yù)熱后的氣體進(jìn)行再次過濾，過濾完畢后的三元?dú)膺M(jìn)入甲醛反應(yīng)器，所說的催化劑為電解銀，甲醇在催化劑的作用下于630-660°C條件下發(fā)生催化氧化和脫氫反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生攜帶大量熱的水蒸氣，水蒸氣送入蒸發(fā)塔形成甲醇-空氣-水蒸氣的三元?dú)猓盟魵鈹y帶的熱實(shí)現(xiàn)甲醇和空氣的預(yù)熱；進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇預(yù)熱完畢后進(jìn)入二甲醚反應(yīng)器，并在340-380°C的溫度下發(fā)生脫水反應(yīng)。
[0015]所說的吸收塔包括串聯(lián)的第一吸收塔和第二吸收塔，甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體首先送入第一吸收塔，未被第一吸收塔吸收的氣體進(jìn)入第二吸收塔，第二吸收塔中液體吸收甲醛后形成稀甲醛溶液，稀甲醛溶液經(jīng)循環(huán)泵送入第一吸收塔和第二吸收塔塔頂對其吸收液進(jìn)行補(bǔ)充；二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體送入二甲醚蒸餾塔，精餾塔頂設(shè)有蒸發(fā)式水冷器，反應(yīng)后的氣體由蒸發(fā)式水冷器進(jìn)行冷卻，冷卻后的二甲醚進(jìn)入二甲醚回流槽，二甲醚回流槽對二甲醚進(jìn)行氣液分離，分離得到的氣相部分進(jìn)入洗滌塔進(jìn)行洗滌吸收。
[0016]將第一吸收塔中的甲醛吸收液冷卻后送入甲醛溶液存儲器；對二甲醚回流槽中的二甲醚進(jìn)行回流，一部分經(jīng)泵加壓并計(jì)量后返回二甲醚精餾塔，另一部分經(jīng)計(jì)量后送入二甲醚產(chǎn)品存儲器。
[0017]本發(fā)明充分利用甲醛和二甲醚的生產(chǎn)工藝特性，將二者在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱及尾氣利用起來以提供自身的工藝需要，大大降低了傳統(tǒng)甲醛和二甲醚在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢熱廢水的問題。
【權(quán)利要求】
1.甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，包括以下步驟: 步驟一:對粗甲醇原料進(jìn)行過濾； 步驟二:過濾后的甲醇進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)和二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)，進(jìn)入甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇與空氣混合，對甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇和空氣進(jìn)行預(yù)熱；對進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇進(jìn)行預(yù)熱； 步驟三:甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中預(yù)熱后的氣體預(yù)熱后進(jìn)入氧化反應(yīng)器并在催化劑的作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)；進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行脫水反應(yīng)； 步驟四:甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體進(jìn)入吸收塔，利用水對甲醛氣體進(jìn)行吸收，不溶于水的可燃性氣體作為燃料對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行加熱，鍋爐系統(tǒng)加熱后產(chǎn)生的水蒸氣對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇進(jìn)行預(yù)熱，水蒸氣在對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中甲醇加熱過程中形成的冷凝水再次返回鍋爐系統(tǒng)；對二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體進(jìn)行精餾，精餾的產(chǎn)品在進(jìn)行冷凝后進(jìn)行氣液分離，其中氣相部分通過洗滌塔進(jìn)行洗滌，洗滌后不溶于洗滌液的氣體作為燃料鍋爐系統(tǒng)； 步驟五:對甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醛吸收液進(jìn)行收集；收集二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中氣液分離后的不凝氣中甲醇及二甲醚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，所說的步驟一，甲醇原料經(jīng)甲醇泵將甲醇送入甲醇高位槽，經(jīng)過甲醇高位槽的甲醇進(jìn)入甲醇過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，所說的步驟二，過濾完畢的甲醇送入蒸發(fā)塔，所說的空氣經(jīng)空氣過濾器過濾之后再經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入蒸發(fā)塔，進(jìn)入蒸發(fā)塔中的氧氣與甲醇的質(zhì)量比例為0.38-0.42，對進(jìn)入蒸發(fā)塔的甲醇和空氣進(jìn)行預(yù)熱，使其溫度處于105-120°C ;進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中過濾后的甲醇經(jīng)甲醇緩沖槽后依次流經(jīng)廢液冷卻器、甲醇蒸發(fā)器、甲醇回收塔和氣體換熱器，甲醇回收塔由水蒸氣進(jìn)行加熱，水蒸氣由鍋爐系統(tǒng)供給，水蒸氣經(jīng)換熱冷卻形成的冷凝水經(jīng)鍋爐循環(huán)管道再次進(jìn)入鍋爐，甲醇的脫水反應(yīng)中形成反應(yīng)氣，反應(yīng)氣攜帶脫水反應(yīng)中所形成的大量熱，反應(yīng)氣經(jīng)管道流經(jīng)甲醇蒸發(fā)器，對甲醇蒸發(fā)器中的甲醇進(jìn)行加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，所說的步驟三，甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中預(yù)熱后的氣體在預(yù)熱完畢后經(jīng)阻火器連接二級過濾器，對預(yù)熱后的氣體進(jìn)行再次過濾，過濾完畢后的三元?dú)膺M(jìn)入甲醛反應(yīng)器，所說的催化劑為電解銀，甲醇在催化劑的作用下于630-660°C條件下發(fā)生催化氧化和脫氫反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生攜帶大量熱的水蒸氣，水蒸氣送入蒸發(fā)塔形成甲醇-空氣-水蒸氣的三元?dú)?，利用水蒸氣攜帶的熱實(shí)現(xiàn)甲醇和空氣的預(yù)熱；進(jìn)入二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇預(yù)熱完畢后進(jìn)入二甲醚反應(yīng)器，并在340-380°C的溫度下發(fā)生脫水反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，其特征在于，所說的吸收塔包括串聯(lián)的第一吸收塔和第二吸收塔，甲醛反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體首先送入第一吸收塔，未被第一吸收塔吸收的氣體進(jìn)入第二吸收塔，第二吸收塔中液體吸收甲醛后形成稀甲醛溶液，稀甲醛溶液經(jīng)循環(huán)泵送入第一吸收塔和第二吸收塔塔頂對其吸收液進(jìn)行補(bǔ)充；二甲醚反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)后的氣體送入二甲醚蒸餾塔，精餾塔頂設(shè)有蒸發(fā)式水冷器，反應(yīng)后的氣體由蒸發(fā)式水冷器進(jìn)行冷卻，冷卻后的二甲醚進(jìn)入二甲醚回流槽，二甲醚回流槽對二甲醚進(jìn)行氣液分離，分離得到的氣相部分進(jìn)入洗滌塔進(jìn)行洗滌吸收。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲醛、二甲醚聯(lián)產(chǎn)工藝，其特征在于，將第一吸收塔中的甲醛吸收液冷卻后送入甲醛溶液存儲器；對二甲醚回流槽中的二甲醚進(jìn)行回流，一部分經(jīng)泵加壓并計(jì)量后返回二甲醚精餾塔，另一部分經(jīng)計(jì)量后送入二甲醚產(chǎn)品存儲器。
【文檔編號】C07C41/09GK104496773SQ201510034060
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月23日
【發(fā)明者】姚建軍 申請人:姚建軍